JP4185960B2 - Working device and working method for circuit board - Google Patents
Working device and working method for circuit board Download PDFInfo
- Publication number
- JP4185960B2 JP4185960B2 JP2007511553A JP2007511553A JP4185960B2 JP 4185960 B2 JP4185960 B2 JP 4185960B2 JP 2007511553 A JP2007511553 A JP 2007511553A JP 2007511553 A JP2007511553 A JP 2007511553A JP 4185960 B2 JP4185960 B2 JP 4185960B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit board
- measurement
- work
- curved surface
- displacement amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
- H05K13/0812—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
- H05K13/0815—Controlling of component placement on the substrate during or after manufacturing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/53087—Means to assemble or disassemble with signal, scale, illuminator, or optical viewer
- Y10T29/53091—Means to assemble or disassemble with signal, scale, illuminator, or optical viewer for work-holder for assembly or disassembly
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
- Y10T29/53174—Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
- Y10T29/53178—Chip component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
- Y10T29/53261—Means to align and advance work part
Description
本発明は、電子部品が実装される回路基板に電子部品の実装に関係する所定の作業を施す回路基板に対する作業装置及び作業方法に関する。 The present invention relates to a working apparatus and a working method for a circuit board that performs a predetermined work related to mounting of an electronic component on a circuit board on which the electronic component is mounted.
電子部品の実装工程においては、回路基板の作業面(以下、基板面という)に導電性ペーストや半田クリームの塗布・印刷を行う工程、導電性ペースト等が塗布・印刷された回路基板の基板面に電子部品を搭載する工程、熱圧着やリフローにより電子部品を機械的及び電気的に回路基板に接合する工程、回路基板が多数個取り基板である場合には個々の回路基板にダイシングする工程等により回路基板に種々の作業(あるいは加工処理)が行われる。これらの工程において電子部品の実装品質を向上させるためには、回路基板に作業を施す際の作業高さ(加工高さ)管理が重要であり、高精度な作業高さ管理を実現するものとして例えば特許文献1に開示された電子部品装着装置が知られている。
In the mounting process of electronic components, the process of applying and printing a conductive paste or solder cream on the work surface of the circuit board (hereinafter referred to as the board surface), the circuit board surface of the circuit board on which the conductive paste or the like has been applied or printed The process of mounting electronic parts on the board, the process of mechanically and electrically joining the electronic parts to the circuit board by thermocompression bonding or reflow, the process of dicing each circuit board if the circuit board is a multi-chip board, etc. Thus, various operations (or processing) are performed on the circuit board. In order to improve the mounting quality of electronic components in these processes, it is important to manage the work height (working height) when working on the circuit board, and to realize highly accurate work height management. For example, an electronic component mounting apparatus disclosed in
この特許文献1に開示されたものによれば、電子部品が実装される基板面の実装基準面からのずれ(変位量)を測定し、このずれを用いて基板面の反りの近似を行い、基板面に電子部品を装着する際の装着高さの補正量を演算し、この補正量に基づいて装着高さを補正することにより、電子部品の装着面を基板面に過不足なく押接させて実装することができるようになっている。
According to what is disclosed in this
しかしながら、特許文献1に開示された電子部品装着装置においては、基板面の任意箇所における作業基準面からの変位量に基づいて基板面全体の反り形状を仮想しているので、対象となる回路基板に段差やスリット、切欠き等の影響による不連続面が存在する場合、局所的な変位量の増減が影響して実際の基板面の面形状と隔たった反り形状が仮想されるおそれがある。このように仮想された反り形状により演算される補正量に基づいて装着高さが補正されると、電子部品の装着面を基板面に過不足なく押接させることができず実装品質が低下するという問題が生じる。そして、この実装品質の低下の問題は、回路基板に種々の作業を施す際の作業の品質についても同様である。
However, in the electronic component mounting apparatus disclosed in
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、電子部品が実装される回路基板に電子部品の実装に関係する所定の作業を施す回路基板に対する作業において、対象となる回路基板に段差やスリット、切欠き等の影響による不連続面が存在する場合であっても回路基板に対する作業の品質を低下させることなく、維持することができる回路基板に対する作業装置及び作業方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and in a work for a circuit board that performs a predetermined work related to mounting of the electronic component on the circuit board on which the electronic component is mounted, Provided is a working device and a working method for a circuit board that can be maintained without degrading the quality of work on the circuit board even when there is a discontinuous surface due to the effects of steps, slits, notches, etc. There is.
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
本発明の第1態様によれば、回路基板の作業面に設定された少なくとも3つの測定箇所および上記各々の測定箇所の近傍に少なくとも1つ設定された複数の補助測定箇所について、上記回路基板の作業基準面からの測定変位量を測定する測定手段と、
上記測定手段により測定された上記測定箇所と当該測定箇所の近傍に設定された上記補助測定箇所とにおける上記作業基準面からの測定変位量のうちの最大値と最小値との差が閾値以下となるかを判定し、上記閾値以下であると判定された上記それぞれの測定箇所についての上記測定変位量に基づいて、上記回路基板の上記作業面の形状を曲面モデルにより想定して、上記作業基準面からの上記曲面モデルの演算変位量を演算する演算手段と、
上記演算手段により演算された上記曲面モデルの上記演算変位量に基づいて、上記回路基板の上記作業面に作業を施す際の作業高さの補正を行う補正手段とを備える、回路基板に対する作業装置を提供する。
According to the first aspect of the present invention, at least three measurement points set on the work surface of the circuit board and a plurality of auxiliary measurement points set in the vicinity of each of the measurement points, A measuring means for measuring a measurement displacement amount from the work reference plane;
The difference between the maximum value and the minimum value of the measured displacement from the work reference plane at the measurement location measured by the measurement means and the auxiliary measurement location set in the vicinity of the measurement location is equal to or less than a threshold value. And determining the shape of the work surface of the circuit board by a curved surface model based on the measured displacement amount for each of the measurement points determined to be equal to or less than the threshold value, and Calculating means for calculating the calculated displacement amount of the curved surface model from the surface;
A working device for a circuit board, comprising: a correcting means for correcting a work height when working on the work surface of the circuit board based on the calculated displacement amount of the curved surface model calculated by the calculating means. I will provide a.
本発明の第2態様によれば、上記演算手段により演算された上記曲面モデルの上記各々の測定箇所における上記演算変位量と、上記各々の測定箇所における上記測定変位量とを比較して、両者の差が閾値以下となるかを判定し、上記閾値以下であると判定することで、上記曲面モデルが適合していると判断する適合性判定手段をさらに備える、第1態様に記載の回路基板に対する作業装置を提供する。 According to the second aspect of the present invention, the calculated displacement amount at each measurement location of the curved surface model calculated by the calculation means is compared with the measurement displacement amount at each measurement location, The circuit board according to the first aspect, further comprising compatibility determination means for determining whether the curved surface model is compatible by determining whether the difference between the two is equal to or less than a threshold and determining that the difference is equal to or less than the threshold. A working device is provided.
本発明の第3態様によれば、上記演算手段は、上記回路基板の上記作業面を複数の領域に区画した区画作業面毎に、上記測定変位量に基づいて上記区画作業面の形状を上記曲面モデルにより想定する、第1態様に記載の回路基板に対する作業装置を提供する。 According to a third aspect of the present invention, the computing means changes the shape of the partitioned work surface based on the measured displacement amount for each partitioned work surface obtained by partitioning the work surface of the circuit board into a plurality of regions. Provided is a working device for a circuit board according to a first aspect, which is assumed by a curved surface model.
本発明の第4態様によれば、回路基板の作業面に少なくとも3つの測定箇所を設定し、
上記設定されたそれぞれの測定箇所について、上記回路基板の作業基準面からの測定変位量を測定し、
上記測定された測定箇所についての上記測定変位量が、サンプリング変位量として適格であるかどうかを判定し、
適格でないと判定された測定箇所が存在する場合には、上記適格でないと判定された測定箇所に代えて新たな測定箇所を設定して、上記新たな測定箇所についての上記測定変位量を測定して、上記測定変位量がサンプリング変位量として適格であるかどうかを判定し、
全ての上記測定箇所について適格であると判定された場合には、適格であると判定された上記測定箇所についての上記測定変位量に基づいて、上記回路基板の上記作業面の形状を曲面モデルにより想定して、上記作業基準面からの上記曲面モデルの演算変位量を演算し、
上記演算された上記曲面モデルの上記演算変位量に基づいて、上記回路基板の上記作業面に作業を施す際の作業高さを補正して、上記回路基板に対する作業を行う、回路基板に対する作業方法を提供する。
According to the fourth aspect of the present invention, at least three measurement points are set on the work surface of the circuit board,
For each of the set measurement points, measure the measurement displacement from the work reference plane of the circuit board,
Determine whether the measured displacement amount for the measured measurement point is qualified as a sampling displacement amount,
If the measurement points that have been determined not to be qualifying exists, and sets a new measurement point instead of the constant-position measurement it is determined not to be the qualified, the measured displacement amount of the new measurement point the measured, upper Symbol measured displacement amount is determined whether qualify as sampling displacement,
If it is determined that the eligibility for all the measurement points, based on the measured displacement amount of the determined the measurement point as a qualified, by surface model the shape of the working surface of the circuit board Assuming that the calculated displacement amount of the curved surface model from the work reference surface is calculated,
A work method for a circuit board that performs work on the circuit board by correcting a work height when working on the work surface of the circuit board based on the calculated displacement amount of the calculated curved surface model. I will provide a.
本発明の第5態様によれば、上記少なくとも3つの測定箇所を設定する際に、上記各々の測定箇所の近傍に少なくとも1つの補助測定箇所を設定し、
上記それぞれの測定変位量を測定する際に、上記それぞれの補助測定箇所についての上記測定変位量の測定を行い、
上記測定変位量の適格性を判定する際に、上記各々の測定箇所について、当該測定箇所とその近傍に設定された上記補助測定箇所の上記それぞれの測定変位量のうちの最大値と最小値との差が閾値以下である場合に、適格であると判定する、第4態様に記載の回路基板に対する作業方法を提供する。
According to the fifth aspect of the present invention, when setting the at least three measurement points , set at least one auxiliary measurement point in the vicinity of each of the measurement points,
When measuring the measurement displacement amounts of the respective, it performs measurement of the measurement displacement amount for each of the auxiliary measurement point above,
In determining the eligibility of the measurement displacement, the measuring points of the respective, maximum and minimum values of the measurement points and the respective measuring displacement of the set the auxiliary measurement locations in the vicinity thereof According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a work method for a circuit board, which determines that the circuit board is eligible when the difference between the two is less than or equal to a threshold value.
本発明の第6態様によれば、上記曲面モデルが想定された後、上記想定された曲面モデルと上記回路基板の上記作業面とが適合するかどうかを判定し、
適合しないと判定された場合には、上記少なくとも3つの測定箇所に追加して、新たな測定箇所を設定して、それぞれの上記測定箇所を用いて新たな上記曲面モデルを想定する、第4態様に記載の回路基板に対する作業方法を提供する。
According to the sixth aspect of the present invention, after the curved surface model is assumed, it is determined whether or not the assumed curved surface model and the work surface of the circuit board are suitable,
If it is determined not to fit, in addition to the at least three measurement points, and set the new measurement point, assume a new the surface model using each of the measurement points, the A working method for the circuit board according to the fourth aspect is provided.
本発明の第7態様によれば、上記想定された曲面モデルと上記回路基板の上記作業面との適合性の判定において、上記曲面モデルの上記各々の測定箇所における上記演算変位量と、上記各々の測定箇所における上記測定変位量とを比較して、両者の差が閾値以下となっていることでもって適合していると判定する、第6態様に記載の回路基板に対する作業方法を提供する。 According to the seventh aspect of the present invention, in determining the compatibility between the assumed curved surface model and the work surface of the circuit board, the calculated displacement amount at each measurement location of the curved surface model, and the respective A working method for a circuit board according to a sixth aspect is provided, wherein the measurement displacement amount at the measurement point is compared and it is determined that the difference is equal to or less than a threshold value, so that the circuit board is suitable.
本発明の第8態様によれば、上記曲面モデルの想定において、上記回路基板の上記作業面を複数の領域に区画した区画作業面毎に、上記測定変位量に基づいて上記区画作業面の形状を上記曲面モデルにより想定する、第4態様に記載の回路基板に対する作業方法を提供する。 According to the eighth aspect of the present invention, in the assumption of the curved surface model, for each partition work surface obtained by partitioning the work surface of the circuit board into a plurality of regions, the shape of the partition work surface based on the measured displacement amount. Is provided by the curved surface model, and a working method for the circuit board according to the fourth aspect is provided.
本発明によれば、回路基板において作業が施される基板面の形状により近似した曲面モデルを想定して作業高さを精度良く補正することができるので、対象となる回路基板に段差やスリット、切欠き等の影響による不連続面が存在する場合であっても回路基板に対する作業の品質を低下させることなく、維持することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately correct the work height assuming a curved surface model approximated by the shape of the board surface on which the work is performed on the circuit board. Even if there is a discontinuous surface due to the influence of a notch or the like, it can be maintained without degrading the quality of work on the circuit board.
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
Before continuing the description of the present invention, the same parts are denoted by the same reference numerals in the accompanying drawings.
Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1の実施形態にかかる回路基板に対する作業装置の一例である電子部品実装装置101の模式平面図を図1に示し、その部分模式側面図を図2に示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic plan view of an electronic
まず、図1及び図2を参照しながら、本第1実施形態の電子部品実装装置101の全体構成について説明する。なお、本発明において回路基板に対する作業装置とは、作業高さ(あるいは加工高さ)の管理を行いながら回路基板の作業面(以下、基板面という)に種々の作業(あるいは加工処理)を施す装置をいい、本第1実施形態においては、回路基板の基板面と作業ツール(あるいは作業ツールに保持された電子部品)との間の高さ距離である実装高さの管理を行いながら基板面に電子部品を実装する電子部品実装装置を例にとって説明する。
First, the overall configuration of the electronic
図1の電子部品実装装置101において、基台1上の略中央には搬送ガイド2が配設されている。搬送ガイド2は、電子部品が実装される回路基板3を搬送して所定位置に位置決めする基板位置決め手段として機能する。なお、本第1実施形態においては、回路基板3の搬送方向をX方向とし、これに水平面内で直交する方向をY方向とする。搬送ガイド2のY方向における両側方には部品供給部4が配設されており、複数個のパーツフィーダ5が着脱自在に並設されている。基台1のX方向における両端部には一対のYテーブル6が配設されている。これらのYテーブル6上にはXテーブル7が架設されており、Yテーブル6の駆動によりY方向に移動する。Xテーブル7の側部には移載ヘッド8が配設されており、Xテーブル7の駆動によりX方向に移動する。移載ヘッド8の側方には、カメラ9と高さ検知センサ10が配設されている。カメラ9は、下方を撮像して電子部品や回路基板3の位置、すなわちXY平面内における位置を認識する認識手段として機能する。Yテーブル6及びXテーブル7は、移載ヘッド8及びカメラ9、高さ検知センサ10を基台1上の任意の位置に水平移動させる水平移動手段として機能する。搬送ガイド2と部品供給部4の間にはラインカメラ11が配設されている。
In the electronic
図2において、移載ヘッド8には複数のノズルユニット12が並設されている(本第1実施形態では、例えば3個のノズルユニット12を一列に配列している)。各ノズルユニット12の下端部には、パーツフィーダ5から電子部品Pを吸着してピックアップするノズル13が装着されている。本第1実施形態においては、それぞれのノズル13が回路基板3に対して電子部品の実装という作業を行う作業ツールの一例となっている。各ノズルユニット10には、ノズル13をZ方向に昇降させる昇降装置12aが備えられており、ノズル13を下降させて電子部品Pの下面を基板面3aに押接させることにより電子部品Pを基板3に実装するようになっている。なお、Z方向は、X方向及びY方向に直交する方向である。
In FIG. 2, the
高さ検知センサ10は、基板面3a上の測定箇所sにレーザ光を投射して反射光を受光することにより基板面3aの高さ、すなわちZ方向における位置を検知する。高さ検知センサ10による検知結果は演算部14において演算処理され、測定箇所sの作業基準面3bからの変位量(以下、変位量という)dが測定される。このように、高さ検知センサ10及び演算部14は、測定箇所sの作業基準面3bからの変位量を測定する測定手段として機能する。なお、作業基準面3bとは、反りや変形がないフラットな回路基板3が搬送レール2により位置決めされた状態における基板面3aのことであり、この作業基準面3bに電子部品Pを過不足なく押接して実装することができるようにノズル13の下降ストローク、すなわち実装高さが設定される。従って、回路基板3に反りや変形が生じている場合には基板面3aと作業基準面3bは一致しないので、回路基板3に電子部品Pを実装する際には実装高さの補正を行う必要がある。例えば、図3Aの説明図に示すように、回路基板3における基板面3aが作業基準面3bに対して凸状に変形、すなわち、回路基板3の端部が下方に位置されるように湾曲変形している場合は、上方への変位量d1が実装高さの補正量となり、作業基準面3bに対応して設定された実装高さから減算する。一方、図3Bの説明図に示すように、基板面3aが作業基準面3bに対して凹状に変形、すなわち、回路基板3の端部が上方に位置されるように湾曲変形している場合は、下方への変位量d2が実装高さの補正量となり、作業基準面3bに対応して設定された実装高さに加算する。このように、実装高さの補正に際しては基板面3aの作業基準面3bからの変位量を測定する必要がある。従って、本第1実施形態においては、回路基板3における基板面3aの形状を近似する曲面モデルを想定し、この曲面モデルにおける作業基準面3bからの変位量に基づいて実装高さの補正を行う。
The
図2において、制御部15は、記憶部17に記憶された曲面モデルの作業基準面3bからの変位量に基づいて実装高さの補正を行う補正手段として機能し、昇降装置12aの駆動を制御することによりノズル13の下降ストロークを調整して実装高さの補正を行う。記憶部17は、曲面モデルの他に種々のデータや制御プログラム等が記憶された記憶領域を備えている。入力部16は、制御部15への制御信号の入力、及び記憶部17に記憶させるデータやプログラムの入力を行う。
In FIG. 2, the
次に、曲面モデルを想定して実装高さの補正を行う手順について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。曲面モデルの想定に際しては、まず、回路基板3の基板面3aに複数の測定箇所を設定する(ステップST1)。回路基板3における基板面3aの部分模式平面図である図5Aに示すように、測定箇所(s1〜s4を例示している)は、入力部16により基板面3aにXY座標値で設定することもできるし、記憶部17に予め記憶された配置パターンから選択するようにしてもよい。また、回路基板3のサイズや品種、測定箇所の数等を入力部16により入力すると最適な配置パターンが選択されるようにすることもできる。なお、このような測定箇所としては、後述するように曲面モデルを想定するためには、少なくとも3点以上の同一直線上に位置されない点を設定することが好ましく、例えば回路基板3における4つの角部近傍とその中間地点等に設けることがより好ましい。
Next, the procedure for correcting the mounting height assuming a curved surface model will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When assuming a curved surface model, first, a plurality of measurement locations are set on the
次に、ステップST1で設定された各々の測定箇所の近傍に少なくとも一つの補助測定箇所を設定する(ステップST2)。補助測定箇所は、ステップST1で設定された測定箇所毎に設定される。すなわち補助測定箇所は、1つの測定箇所に関連付けられてその近傍に設定される。基板面3aの部分模式平面図である図5Bにおいては、図5Aに示す測定箇所(s1〜s4を例示)のうちの1つの測定箇所s1の近傍に補助測定箇所を設定した例を示している。補助測定箇所は、測定箇所s1を中心としてX方向にsx1、sx2、Y方向にsy1、sy2の合計4箇所に設定されている。補助測定箇所の数や配置は適宜選択して設定することができるが、本第1実施形態にように、測定箇所の4方向にそれぞれ設定することがより好ましい。補助測定箇所は、入力部16によりXY座標値で設定することもできるし、記憶部17に予め記憶された配置パターンから選択するようにしてもよい。また、入力部16により補助測定箇所の数や配置を入力すると適合する配置パターンが選択されるようにすることもできる。なお、図5Bにおいては図示しないが、その他の測定箇所s2、s3、及びs4についても、4点ずつの補助測定箇所がその近傍において設定される。
Next, at least one auxiliary measurement location is set in the vicinity of each measurement location set in step ST1 (step ST2). The auxiliary measurement location is set for each measurement location set in step ST1. That is, the auxiliary measurement location is associated with one measurement location and set in the vicinity thereof. 5B, which is a partial schematic plan view of the
次に、ステップST1及びST2において設定された測定箇所及び補助測定箇所について変位量を測定する(ステップST3)。変位量の測定は、上述したように高さ検知センサ10による検知結果を演算部14で演算処理することにより行われ、測定された変位量は、測定箇所と当該測定箇所毎に設定された補助測定箇所における変位量を1つのグループにセットにして記憶部17に一時的に記憶される。図5Bに示す例では、1つの測定箇所s1とこの測定箇所s1に関連付けられた4つの補助測定箇所sx1、sx2、sy1、sy2における合計5つの変位量が1つのグループにセットされて記憶される。他の測定箇所s2、s3、s4についても同様に、ステップST2において測定箇所毎に設定された補助測定箇所における変位量とセットにされて記憶される。
Next, the displacement amount is measured for the measurement location and the auxiliary measurement location set in steps ST1 and ST2 (step ST3). As described above, the measurement of the displacement amount is performed by calculating the detection result of the
次に、ステップST3において測定された変位量のサンプリング変位量としての適格性についての判定を行う(ステップST4)。この判定は、記憶部17に記憶された変位量のグループ毎に最大の変位量と最小の変位量の差を演算し、この最大の変位量と最小の変位量の差を所定の閾値と比較することにより行う。所定の閾値は予め記憶部17に記憶されており、本第1実施形態においては例えば0.3mmに設定している。各々の変位量のグループ内の最大の変位量と最小の変位量の差が所定の閾値以下であると、このグループに含まれた測定箇所における変位量はサンプリング変位量として適格であると判定され、当該測定箇所における変位量が、曲面モデルを想定する際のサンプリング変位量として選択される(ステップST5)。
Next, a determination is made as to the suitability of the displacement measured in step ST3 as the sampling displacement (step ST4). In this determination, the difference between the maximum displacement amount and the minimum displacement amount is calculated for each group of displacement amounts stored in the
変位量のグループ内の最大の変位量と最小の変位量の差が所定の閾値より大きいと、このグループに含まれた測定箇所における変位量はサンプリング変位量として不適格であると判定される。すなわち、グループ内の最大の変位量と最小の変位量の差が所定の閾値より大きいということは、測定箇所とその近傍の補助測定箇所の間に局所的な段差やスリット、切欠き等の不連続面が存在している可能性が高いということであり、このような測定箇所における変位量を曲面モデルの想定におけるサンプリング変位量として選択すると、局所的な変動が基板面の形状の近似に反映されてしまい、現実の基板面の形状とかけ離れた曲面モデルが想定されるおそれがある。そのため、グループ内の最大の変位量と最小の変位量の差が所定の閾値より大きいと、このセットに含まれた測定箇所を無効にして当該測定箇所の近傍に新たな測定箇所を設定する(ステップST6)。 If the difference between the maximum displacement amount and the minimum displacement amount in the displacement amount group is larger than a predetermined threshold value, it is determined that the displacement amount at the measurement location included in this group is ineligible as the sampling displacement amount. In other words, the difference between the maximum displacement amount and the minimum displacement amount within the group is larger than a predetermined threshold, which means that there is no local step, slit, notch, etc. between the measurement location and the nearby auxiliary measurement location. This means that there is a high possibility that a continuous surface exists, and if a displacement at such a measurement location is selected as the sampling displacement in the assumption of a curved surface model, local variations are reflected in the approximation of the shape of the substrate surface. Therefore, there is a possibility that a curved model far from the actual shape of the substrate surface is assumed. Therefore, when the difference between the maximum displacement amount and the minimum displacement amount in the group is larger than a predetermined threshold, the measurement location included in this set is invalidated and a new measurement location is set in the vicinity of the measurement location ( Step ST6).
新たな測定箇所の設定においても、ステップST1における設定と同様に入力部16により基板面3a上にXY座標値で設定することもできるし、記憶部17に予め記憶された配置パターンから自動で設定するようにしてもよい。新たに設定された測定箇所についても補助測定箇所の設定(ステップST2)及び変位量の測定(ステップST3)、適格性についての判定(ステップST4)が行われる。ステップST4において、新たな測定箇所における変位量がサンプリング変位量として適格であると判定されると、当該新たな測定箇所における変位量がサンプリング変位量として選択される(ステップST5)。
In the setting of a new measurement location, it is possible to set the XY coordinate value on the
このように、基板面3aの局所的な段差やスリット、切欠き等の不連続面における変位量は曲面モデル想定するためのサンプリング変位量としないようにしているので、局所的な変位量の増減が曲面モデルの想定に影響を与えないようになっている。これにより、実際の基板面3aの形状により近似した曲面モデルが想定され、曲面モデルの作業基準面3bからの変位量に基づいて補正される装着高さが適正な高さに調節されて実装品質の向上につながる。
As described above, the displacement amount in the discontinuous surface such as the local step, the slit, and the notch on the
次に、ステップST5においてサンプリング変位量として採用された変位量に基づいて曲面モデルを想定する(ステップST7)。曲面モデルは、サンプリング変位量を基に基板面3a全体の反りや変形の傾向を解析して数式化することより想定される。図6において、作業基準面3bに対して凸状に反り変形が生じた基板面3aを想定した曲面モデル20を示している。曲面モデル20は数式化されて記憶部17に記憶されており、曲面モデル20上の全ての箇所がXYZ座標系により表されるようになっている。演算部14は、曲面モデル20の作業基準面3bからの変位量を演算する演算手段として機能し、曲面モデル20の全ての箇所について作業基準面3bからの変位量を演算することができる。例えば、回路基板3上の任意の実装箇所mのXY座標値(xm,ym)から、曲面モデル20のXY座標値(xm,ym)における変位量であるZ座標値zmが演算される。このZ座標値zmを基板面3aに実装する際の補正量として実装高さの補正を行う。
Next, a curved surface model is assumed based on the displacement adopted as the sampling displacement in step ST5 (step ST7). The curved surface model is assumed by analyzing the warpage and deformation tendency of the
このような曲面モデルの想定は、具体的には、演算部14において曲面の方程式z=f(x,y)に回路基板3における各測定箇所のXY座標(x,y)とその変位量(測定変位量)zとを代入して演算を行うことにより行われる。比較的簡単な例として、Y方向において変位が生じる曲面モデルを想定するような場合には、曲面の方程式を2次関数z=ay2+by+cで表すことができ、少なくとも3つの測定箇所のデータを入力することで、3つの未知数(a,b,c)を求めることができる。さらに、X方向においても変位が生じるような曲面モデルを想定するような場合には、それに応じた曲面の方程式を用いることで、曲面モデルを想定することができる。なお、このように具体的に演算を行って、曲面モデルを表す方程式を算出することも可能であるが、より効率的な演算を行うために、予め想定される曲面の方程式を複数種類準備しておき(例えば、記憶部17に予め記憶させておく)、演算結果に一番近い近似的な曲面の方程式を選択して、曲面モデルの想定を行うような場合であってもよい。
Specifically, the assumption of such a curved surface model is that the
次に、曲面モデル20と基板面3aの適合性についての判定を行う(ステップST8)。この判断は、ステップST7において想定された曲面モデル20と基板面3bの間にどの程度のずれがあるかについて、サンプリング変位量として採用された複数の測定箇所における変位量(実測値(測定変位量))と、当該測定箇所のXY座標値から演算された曲面モデル20における変位量(計算値(演算変位量))との差に基づいて行われる。
Next, the compatibility between the
全ての実測値(測定変位量)について計算値(演算変位量)の差が所定の閾値以下であると判定されると、曲面モデル20は基板面3aと適合すると判断され、曲面モデル20の変位量(演算変位量)に基づいて実装高さの補正が行われる(ステップST9)。なお、所定の閾値は予め記憶部17に記憶されており、本第1実施形態においては例えば0.3mmに設定している。一方、実測値(測定変位量)と計算値(演算変位量)の差が所定の閾値より大きいと、曲面モデル20は基板面3bに適合しないと判定される。そのような場合には、計算値との差が所定の閾値を超える実測値の測定箇所の近傍に更に新たな測定箇所を追加設定し(ステップST10)、測定箇所の個数を増加させてより詳細なサンプルデータを取得することにより、基板面3aの形状により適合した曲面モデル20を想定し直す。なお、新たに追加設定された測定箇所については、ステップST2において補助測定箇所を設定し、ステップST3においてそれぞれの変位量を測定した後、ステップST4において測定された変位量がサンプリング変位量として適合しているかどうかの判断が行われる。曲面モデル20が想定された後、再びステップST8において、新たに想定された曲面モデル20が基板面3aに適合すると判断されると曲面モデル20の想定が完了し、新たに想定された曲面モデル20の変位量に基づいて実装高さの補正が行われる(ステップST9)。なお、このような適合性の判定は演算部14において行われ、演算部14が適合性判定手段として機能する。
If it is determined that the difference between the calculated values (calculated displacement amounts) is less than or equal to a predetermined threshold value for all actually measured values (measured displacement amounts), the
電子部品を回路基板3の実装位置に実装する様子を示す模式図である図7において、基板面3aの任意の実装箇所mに電子部品Pを実装する場合の実装高さはh3となっている。従って、図6に示すように実装箇所mのXY座標値(xm,ym)から曲面モデル20の変位量zmを演算することにより補正量h2を算出し、作業基準面3bに対して調整された実装高さh1から補正量h2を減算する補正を行うことにより実装高さh3が算出される。回路基板3の実装位置においては、このように補正された実装高さh3だけ電子部品Pを吸着保持するノズル13を昇降装置12aにより下降させて、接合材料(例えば半田材料)を介して電子部品Pを回路基板3に押圧することで、電子部品Pを回路基板3に高精度に実装することができる。
In FIG. 7, which is a schematic diagram showing how the electronic component is mounted at the mounting position of the
従って、このように、想定された曲面モデル20と基板面3bとの適合性を検査することにより、実際の基板面3aの形状により近似した曲面モデル20が想定され、曲面モデル20の作業基準面3bからの変位量に基づいて補正される装着高さが適正な高さに調節されて実装品質の向上につながる。また、想定作業開始時には測定箇所の数を抑えて効率化を図りつつ、適合しない場合にのみ測定箇所を追加設定してより精密な曲面モデル20の想定を行うことができるので、より少ないサンプル数で効率的かつ精度良く補正することができる。
Accordingly, by checking the compatibility between the assumed
なお、ステップST4及びステップST8において所定の閾値を0.3mmに設定しているのは、昇降装置12aの駆動により電子部品の実装のために下降されるノズル13による回路基板への電子部品の押し込み量(押圧の際に押し込む量)として0.3mm程度必要であるため、基板面3aの変位量について0.3mm程度の誤差は許容されるからである。従って、ノズル13の押し込み量に応じた所定の閾値を随時設定することが実装品質の向上を図るうえで好ましい。
The predetermined threshold value is set to 0.3 mm in step ST4 and step ST8 because the electronic component is pushed onto the circuit board by the
次に、本第1実施形態の電子部品実装装置101に代表されるような回路基板に対する作業装置(以降、基板作業装置とする)が複数台備えられて構成される基板作業処理システムについて、図8に示す模式説明図を用いて説明する。図8において、基板作業処理システムは、複数の基板作業装置を工程順に配設して構成されている。工程の最上流に位置する基板作業装置30には、高さ検知センサ10、演算部14、制御部15、記憶部17が備えられており、記憶部17に記憶された数式化された曲面モデルの作業基準面からの変位量を演算部14において演算し、この変位量に基づいて制御部15により作業高さの補正を行って基板面に所定の作業処理を施すように構成されている。基板作業装置30の記憶部17は、工程の下流側に配設された基板作業装置31、32、33に備えられた演算部14及び制御部15からなる制御系と通信可能に接続されている。基板作業装置31、32、33は、基板作業装置30の記憶部17に記憶された数式化された曲面モデルの作業基準面からの変位量を各演算部14において演算し、この変位量に基づいて各制御部15により作業高さの補正を行って基板面に所定の作業を施すように構成されている。
Next, a substrate work processing system configured by including a plurality of work devices (hereinafter referred to as substrate work devices) for circuit boards as typified by the electronic
このように、基板に所定の作業処理を施す基板作業装置を複数備えた基板作業処理システムにおいて、少なくとも工程の最上流に位置する基板作業装置において想定された曲面モデルに基づいて他の基板作業装置における作業高さの補正を行うことにより、一個の基板に種々の作業を施す全ての工程において同一の曲面モデルにより装着高さの補正がなされ作業品質の向上につながる。また、高さ検知センサ10等の測定手段を少なくとも最上流の基板作業装置のみに設けるだけでよいので経済的である。さらに、工程毎に基板面の測定を行う必要がないので各装置における作業時間を短縮することが可能となり効率的である。
In this way, in the substrate work processing system provided with a plurality of substrate work devices for performing predetermined work processing on the substrate, another substrate work device based on the curved surface model assumed in at least the substrate work device positioned at the most upstream of the process By correcting the work height in
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図9Aは本第2実施形態の回路基板に対する作業装置において取り扱われる回路基板を示す模式平面図であり、図9Bは図9Aの回路基板における基板面を複数の領域に区画した様子を示す平面図である。上記第1実施形態においては、回路基板3の基板面3a全体を1つの曲面モデル20により想定しているが、本第2実施形態においては、回路基板53の基板面53aを任意の領域に区画した区画面毎の形状を曲面モデルにより想定し、これらの複数の曲面モデルを用いて基板面53a全体の形状を想定するようにしている点で異なっている。以下、上記第1実施形態と異なる点のみを説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 9A is a schematic plan view showing a circuit board handled in the working device for the circuit board of the second embodiment, and FIG. 9B is a plan view showing a state in which the board surface of the circuit board of FIG. 9A is divided into a plurality of regions. It is. In the first embodiment, the
図9Aは複数の開口部であるスリット53cが形成された回路基板53を示している。スリット53cのような不連続面が存在する基板面53aの曲面モデルを想定する際には、スリット53cが形成されている位置を区画線53dの一部として基板面53aを複数の領域に区画し、図9Bに示すように、基板面53aを例えば3つの区画面53e、53f、53gに区画する。各区画面53e、53f、53gについて、上記第1実施形態における基板面の曲面モデルの想定と同様にして各区画面53e、53f、53gの曲面モデルの想定を行う。区画線53dは、入力部16によりXY座標値で設定することもできるし、記憶部17に予め記憶された区画パターンから選択するようにしてもよい。
FIG. 9A shows a
このように、1つの基板面53bを複数の区画面53e、53f、53gに区画して想定した各曲面モデルを組み合わせることにより、不連続な反り形状や複雑な曲面を有する反り形状を想定することができ、段差やスリット、切り欠き等の影響による不連続面が存在する基板面53aにより適合した曲面モデルを想定することができる。なお、各々の区画面53e、53f、53gにおいては、少なくとも3点以上の測定箇所を設定、より好ましくは、それぞれの角部近傍と中間位置等の測定箇所を設定して変位量の測定及び曲面モデルの想定を行うことが好ましい。
As described above, by combining each curved surface model obtained by dividing one substrate surface 53b into a plurality of
本発明において「補助測定箇所」とは、「測定箇所」において測定される変位量がサンプリング変位量として適格なものであるかどうかを判定することを目的として、測定箇所の近傍において設定される補助的な測定箇所のことである。従って、上記適格性の判定のために使用され、曲面モデルの想定には使用されない。 In the present invention, the “auxiliary measurement location” means an auxiliary set near the measurement location for the purpose of determining whether or not the displacement measured at the “measurement location” is appropriate as the sampling displacement amount. It is a typical measurement point. Therefore, it is used for determining the suitability and not used for assuming a curved surface model.
回路基板においては、一般的にレジスト形成部分や電極形成部分が含まれており、これらそれぞれの部分においては光の反射率等が異なり、高さ位置検知センサによって検出される高さデータが異なる場合も考えられる。さらに、回路基板においてクリーム半田等の接合材料が配置された部分においても反射率が異なる場合がある。そのため、測定箇所の周囲近傍に補助測定箇所を設定して、測定箇所にて測定された変位量が適格なものであるかを判定するものである。このような観点からは、補助測定箇所は、測定箇所に近づき過ぎても、離れすぎても好ましくないと言うことができる。 In general, a circuit board includes a resist formation part and an electrode formation part, and these parts have different light reflectivities and the like, and the height data detected by the height position detection sensor is different. Is also possible. Furthermore, the reflectance may be different in a portion where a bonding material such as cream solder is disposed on the circuit board. Therefore, an auxiliary measurement point is set near the periphery of the measurement point, and it is determined whether or not the displacement amount measured at the measurement point is appropriate. From this point of view, it can be said that the auxiliary measurement point is not preferable even if it is too close to the measurement point or too far away.
近づく限度としては、回路基板に形成される最小の電極の形成幅、例えば0.3mm以上であることが好ましい。このような電極は、回路基板上において形成される凹凸部の中で最小のものであるからである。離れる限度としては、離れすぎると、測定箇所の測定値を補うという本来の目的を達成することができなくなるため、例えば、5mm以内、最大でも10mm以内に設定することが好ましい。 The approaching limit is preferably the minimum electrode formation width formed on the circuit board, for example, 0.3 mm or more. This is because such an electrode is the smallest of the uneven portions formed on the circuit board. As the limit of separation, if it is too far away, the original purpose of supplementing the measurement value at the measurement location cannot be achieved. Therefore, for example, it is preferably set within 5 mm, and at most within 10 mm.
また、上記第1実施形態の電子部品実装装置101において、同種類の回路基板に対して連続的に電子部品の実装を行うような場合にあっては、最初に搬入された回路基板に対して、上記第1実施形態にて説明したように、測定箇所と補助測定箇所とを設定して曲面モデルの想定を行い、2枚目以降の回路基板に対しては、最初の回路基板に設定された測定箇所と同じ位置に測定箇所の設定を行い、補助測定箇所の設定を行わずに曲面モデルの想定を行うこともできる。最初の回路基板において、測定箇所のサンプリング変位量としての適格性を判定しておけば、後の回路基板において同じ位置に測定箇所を設定することで、上記適格性の判定のステップを飛ばすことができるからである。このような場合にあっては、曲面モデルの想定を効率的に行うことができる。
Further, in the electronic
また、上記それぞれの実施形態においては、回路基板に対する作業装置が、電子部品実装装置であるような場合を例として説明したが、このような作業装置は、回路基板の作業面に半田クリームの塗布・印刷を行う塗布・印刷装置、熱圧着やリフローにより電子部品を機械的及び電気的に回路基板に接合する接合装置、さらに回路基板が多数個取り基板である場合には個々の回路基板にダイシングを行うダイシング装置などにも適用することが可能である。 Further, in each of the above embodiments, the case where the working device for the circuit board is an electronic component mounting device has been described as an example. However, such a working device applies solder cream to the work surface of the circuit board.・ Coating / printing equipment for printing, joining equipment for mechanically and electrically joining electronic components to circuit boards by thermocompression bonding and reflow, and dicing into individual circuit boards when multiple circuit boards are used The present invention can also be applied to a dicing apparatus that performs the above.
次に、上記それぞれの実施形態の回路基板に対する作業方法に組み合わせて実施することで有用な工夫点について以下に説明する。 Next, useful contrivance points by carrying out in combination with the working methods for the circuit boards of the respective embodiments will be described below.
回路基板が例えば比較的軟らかい材料にて形成され、その反り量が大きくなってしまうと、回路基板の搬送経路やその保持位置の上方において配置されている、あるいは動作する他の構成部材と回路基板とが干渉するような場合が考えられる。このような問題を未然に防止するために、曲面モデルの想定した後、回路基板の反り量を予め設定された閾値と比較して判定することで、他の構成部材と干渉する恐れがある程その反り量が大きな回路基板を特定して、作業処理のエラー表示を出力する。その結果、このような反り量が大きな回路基板に対する作業処理を中止して、他の構成部材との干渉が実際に生じることを防止することができる。 If the circuit board is formed of, for example, a relatively soft material and the amount of warpage becomes large, the circuit board and other components and circuit boards that are disposed or operate above the conveyance path of the circuit board and its holding position May interfere with the other. In order to prevent such a problem in advance, after assuming a curved surface model, the amount of warping of the circuit board is determined by comparing with a preset threshold value, so that there is a possibility of interference with other components. A circuit board having a large amount of warpage is specified, and an error display of work processing is output. As a result, it is possible to stop the work process for a circuit board having a large amount of warpage and to prevent actual interference with other components.
また、レーザ光を投射することにより測定箇所の高さを検知する高さ検知センサによる高さ検出精度をさらに向上させる方法を、上記それぞれの実施形態に組み合わせて行うことができる。具体的には、電子部品を吸着保持するためのノズルの真空吸引の経路に真空センサを設け、ある高さに位置されたノズルにおいて、真空吸引を行いながら徐々に下降させる。その後、真空吸引の経路における真空圧が著しく上昇したタイミングを真空センサにより検出して、このタイミングにおけるノズルの昇降装置におけるエンコーダの値を取得する。このようなタイミングは、ノズルの先端が回路基板の基板面に当接したタイミングであり、エンコーダの値を用いて、ノズル当接時点における回路基板の基板面の高さ位置を検出することができる。次に、回路基板上における同じ位置にて、高さ検知センサにより基板面の高さ位置を検出する。次に、ノズルの真空センサを用いて検出した高さ位置を基準として、高さ検知センサによる検出値との差を、オフセット補正量として算出して記憶する。このようなオフセット補正量を用いて、生産データ(オリジナルデータ)自体を補正することで、高さ検知センサによる測定値を補正して、高精度に曲面モデルを想定することができる。例えば、高さ検知センサによる検出高さが1.5mmであり、ノズルにより検出された高さ位置が1.7mmである場合には、オフセット補正量が+0.2mmとなり、その後高さ検知センサにより取得された高さ位置に+0.2mmが加算された値が、補正後の高さ位置データとして取り扱われる。なお、ノズルが基板面に当接するタイミングを検出するセンサが真空センサ(圧力センサ)である場合に代えて、真空吸引量を検出する流量センサが用いられるような場合であってもよい。 Moreover, the method of further improving the height detection accuracy by the height detection sensor which detects the height of a measurement location by projecting a laser beam can be combined with said each embodiment. Specifically, a vacuum sensor is provided in the vacuum suction path of the nozzle for sucking and holding the electronic component, and the nozzle located at a certain height is gradually lowered while performing vacuum suction. Thereafter, the timing at which the vacuum pressure in the vacuum suction path significantly increases is detected by the vacuum sensor, and the value of the encoder in the nozzle lifting device at this timing is acquired. Such timing is the timing at which the tip of the nozzle comes into contact with the board surface of the circuit board, and the encoder position can be used to detect the height position of the board surface of the circuit board at the time of nozzle contact. . Next, the height position of the board surface is detected by the height detection sensor at the same position on the circuit board. Next, using the height position detected using the vacuum sensor of the nozzle as a reference, the difference from the value detected by the height detection sensor is calculated and stored as an offset correction amount. By correcting the production data (original data) itself using such an offset correction amount, it is possible to correct the measurement value by the height detection sensor and to assume a curved surface model with high accuracy. For example, when the height detected by the height detection sensor is 1.5 mm and the height position detected by the nozzle is 1.7 mm, the offset correction amount is +0.2 mm, and then the height detection sensor A value obtained by adding +0.2 mm to the acquired height position is handled as corrected height position data. In addition, it may replace with the case where the sensor which detects the timing which a nozzle contact | abuts on a substrate surface is a vacuum sensor (pressure sensor), and may be the case where the flow sensor which detects the amount of vacuum suction is used.
なお、このようなオフセット補正量を用いた補正は、上述のように生産データ(オリジナルデータ)自体を直接的に補正してしまう場合だけでなく、このような場合に代えて、回路基板の生産ロット(同種の回路基板の生産グループ)毎にノズルを用いた高さ位置の検出を行って、生産データの補正を行うような場合であってもよい。 The correction using such an offset correction amount is not limited to the case where the production data (original data) itself is directly corrected as described above. There may be a case where the production position is corrected by detecting the height position using a nozzle for each lot (production group of the same type of circuit board).
また、ノズルを用いた高さ位置の検出は、回路基板の基板面において、測定箇所とその補助測定箇所のそれぞれのグループのうちの一番平坦な面のグループにて行うか、あるいは、回路基板において予め設定されている計測基準点にて行うことが好ましい。 In addition, the detection of the height position using the nozzle is performed on the substrate surface of the circuit board in the group of the flattest surface of each group of the measurement location and the auxiliary measurement location, or the circuit board. It is preferable to perform the measurement at a measurement reference point set in advance.
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。 It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the respective effects can be achieved.
本発明によれば、回路基板の基板面の形状により近似した曲面モデルを想定して作業高さを精度良く補正することができるので、対象となる回路基板に段差やスリット、切欠き等の影響による不連続面が存在する場合であっても回路基板に対する作業の品質を低下させることなく、良好に維持することができるという利点を有し、回路基板に所定の作業を施して電子部品を実装する分野において有用である。 According to the present invention, it is possible to accurately correct the work height assuming a curved surface model approximated by the shape of the circuit board surface, so that the target circuit board is affected by steps, slits, notches, etc. Even if there is a discontinuous surface due to, it has the advantage that it can be maintained satisfactorily without degrading the quality of work on the circuit board, and electronic parts are mounted by performing predetermined work on the circuit board It is useful in the field.
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。 Although the present invention has been fully described in connection with preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, various variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications are to be understood as being included therein, so long as they do not depart from the scope of the present invention according to the appended claims.
2005年11月29日に出願された日本国特許出願No.2005−343272号の明細書、図面、及び特許請求の範囲の開示内容は、全体として参照されて本明細書の中に取り入れられるものである。 The Japanese patent application No. 10 filed on Nov. 29, 2005. The disclosures of the specification, drawings, and claims of 2005-343272 are hereby incorporated by reference in their entirety.
Claims (8)
上記測定手段により測定された上記測定箇所と当該測定箇所の近傍に設定された上記補助測定箇所とにおける上記作業基準面からの測定変位量のうちの最大値と最小値との差が閾値以下となるかを判定し、上記閾値以下であると判定された上記それぞれの測定箇所についての上記測定変位量に基づいて、上記回路基板の上記作業面の形状を曲面モデルにより想定して、上記作業基準面からの上記曲面モデルの演算変位量を演算する演算手段と、
上記演算手段により演算された上記曲面モデルの上記演算変位量に基づいて、上記回路基板の上記作業面に作業を施す際の作業高さの補正を行う補正手段とを備える、回路基板に対する作業装置。Measure the measured displacement from the work reference plane of the circuit board for at least three measurement points set on the work surface of the circuit board and a plurality of auxiliary measurement points set in the vicinity of each of the measurement points. Measuring means to
The difference between the maximum value and the minimum value of the measured displacement from the work reference plane at the measurement location measured by the measurement means and the auxiliary measurement location set in the vicinity of the measurement location is equal to or less than a threshold value. And determining the shape of the work surface of the circuit board by a curved surface model based on the measured displacement amount for each of the measurement points determined to be equal to or less than the threshold value, and Calculating means for calculating the calculated displacement amount of the curved surface model from the surface;
A working device for a circuit board, comprising: a correcting means for correcting a work height when working on the work surface of the circuit board based on the calculated displacement amount of the curved surface model calculated by the calculating means. .
上記設定されたそれぞれの測定箇所について、上記回路基板の作業基準面からの測定変位量を測定し、
上記測定された測定箇所についての上記測定変位量が、サンプリング変位量として適格であるかどうかを判定し、
適格でないと判定された測定箇所が存在する場合には、上記適格でないと判定された測定箇所に代えて新たな測定箇所を設定して、上記新たな測定箇所についての上記測定変位量を測定して、上記測定変位量がサンプリング変位量として適格であるかどうかを判定し、
全ての上記測定箇所について適格であると判定された場合には、適格であると判定された上記測定箇所についての上記測定変位量に基づいて、上記回路基板の上記作業面の形状を曲面モデルにより想定して、上記作業基準面からの上記曲面モデルの演算変位量を演算し、
上記演算された上記曲面モデルの上記演算変位量に基づいて、上記回路基板の上記作業面に作業を施す際の作業高さを補正して、上記回路基板に対する作業を行う、回路基板に対する作業方法。Set at least three measurement points on the work surface of the circuit board,
For each of the set measurement points, measure the measurement displacement from the work reference plane of the circuit board,
Determine whether the measured displacement amount for the measured measurement point is qualified as a sampling displacement amount,
If the measurement points that have been determined not to be qualifying exists, and sets a new measurement point instead of the constant-position measurement it is determined not to be the qualified, the measured displacement amount of the new measurement point the measured, upper Symbol measured displacement amount is determined whether qualify as sampling displacement,
When it is determined that all the measurement points are qualified, the shape of the work surface of the circuit board is determined by a curved surface model based on the measurement displacement amount for the measurement points determined to be qualified. Assuming that the calculated displacement amount of the curved surface model from the work reference surface is calculated,
A work method for a circuit board that performs work on the circuit board by correcting a work height when working on the work surface of the circuit board based on the calculated displacement amount of the calculated curved surface model. .
上記それぞれの測定変位量を測定する際に、上記それぞれの補助測定箇所についての上記測定変位量の測定を行い、
上記測定変位量の適格性を判定する際に、上記各々の測定箇所について、当該測定箇所とその近傍に設定された上記補助測定箇所の上記それぞれの測定変位量のうちの最大値と最小値との差が閾値以下である場合に、適格であると判定する、請求項4に記載の回路基板に対する作業方法。 When setting the at least three measurement points , set at least one auxiliary measurement point in the vicinity of each of the measurement points,
When measuring the measurement displacement amounts of the respective, it performs measurement of the measurement displacement amount for each of the auxiliary measurement point above,
In determining the eligibility of the measurement displacement, the measuring points of the respective, maximum and minimum values of the measurement points and the respective measuring displacement of the set the auxiliary measurement locations in the vicinity thereof The work method for the circuit board according to claim 4, wherein when the difference is equal to or less than a threshold value, the circuit board is determined to be eligible.
適合しないと判定された場合には、上記少なくとも3つの測定箇所に追加して、新たな測定箇所を設定して、それぞれの上記測定箇所を用いて新たな上記曲面モデルを想定する、請求項4に記載の回路基板に対する作業方法。After the curved surface model is assumed, it is determined whether the assumed curved surface model and the work surface of the circuit board are compatible,
If it is determined not to fit, in addition to the at least three measurement points, and set the new measurement point, assume a new the surface model using each of the measuring points, wherein Item 5. A working method for the circuit board according to Item 4.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005343272 | 2005-11-29 | ||
JP2005343272 | 2005-11-29 | ||
PCT/JP2006/323397 WO2007063763A1 (en) | 2005-11-29 | 2006-11-24 | Working device and working method for circuit board |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP4185960B2 true JP4185960B2 (en) | 2008-11-26 |
JPWO2007063763A1 JPWO2007063763A1 (en) | 2009-05-07 |
Family
ID=38092098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007511553A Active JP4185960B2 (en) | 2005-11-29 | 2006-11-24 | Working device and working method for circuit board |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7809461B2 (en) |
JP (1) | JP4185960B2 (en) |
KR (1) | KR101268230B1 (en) |
CN (1) | CN101317502B (en) |
DE (1) | DE112006003165T5 (en) |
WO (1) | WO2007063763A1 (en) |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4912246B2 (en) * | 2007-07-20 | 2012-04-11 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | Electronic component mounting method and electronic component mounting apparatus |
JP2009162495A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Panasonic Corp | 3d sensor |
JP5198924B2 (en) * | 2008-04-07 | 2013-05-15 | 富士機械製造株式会社 | Board height measuring system, electronic component mounting machine, and board height measuring method |
JP2009259984A (en) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | Electronic component mounting apparatus and method of mounting electronic component |
JP5409502B2 (en) * | 2010-04-28 | 2014-02-05 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | Electronic component mounting apparatus, electronic component mounting method, and board height data editing apparatus |
US8381965B2 (en) * | 2010-07-22 | 2013-02-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compress bonding |
US8104666B1 (en) | 2010-09-01 | 2012-01-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compressive bonding with separate die-attach and reflow processes |
US8177862B2 (en) | 2010-10-08 | 2012-05-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Thermal compressive bond head |
WO2012050130A1 (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-19 | 株式会社ニコン | Encoder, driving device, and robot device |
JP5387540B2 (en) * | 2010-10-27 | 2014-01-15 | パナソニック株式会社 | Electronic component mounting apparatus and work execution method for electronic component mounting |
JP5688564B2 (en) * | 2011-06-20 | 2015-03-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Electronic component mounting apparatus and work execution method for electronic component mounting |
JP6103800B2 (en) * | 2011-07-01 | 2017-03-29 | 富士機械製造株式会社 | Component mounter |
JP5799206B2 (en) * | 2011-08-22 | 2015-10-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Mounting component inspection apparatus, component mounting system, and component mounting method |
US8809875B2 (en) | 2011-11-18 | 2014-08-19 | LuxVue Technology Corporation | Micro light emitting diode |
US8349116B1 (en) | 2011-11-18 | 2013-01-08 | LuxVue Technology Corporation | Micro device transfer head heater assembly and method of transferring a micro device |
US9773750B2 (en) * | 2012-02-09 | 2017-09-26 | Apple Inc. | Method of transferring and bonding an array of micro devices |
KR101748622B1 (en) * | 2012-03-21 | 2017-06-20 | 한화테크윈 주식회사 | Side light apparatus and light apparatus using that of chip mounter |
CN102661708B (en) * | 2012-04-20 | 2014-05-07 | 华南理工大学 | High-density packaged element positioning method based on speeded up robust features (SURFs) |
WO2014033856A1 (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | 富士機械製造株式会社 | Method for correcting height of substrate for substrate working device |
CN103217875B (en) * | 2013-03-27 | 2014-12-17 | 浙江欧视达科技有限公司 | PCB (printed circuit board) exposure machine and correction mechanism thereof |
JP6134201B2 (en) | 2013-05-22 | 2017-05-24 | ヤマハ発動機株式会社 | Work equipment for printed circuit boards |
CN103345086A (en) * | 2013-07-19 | 2013-10-09 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Device used for attaching chip-on-film to panel and using method thereof |
JP6280925B2 (en) * | 2013-10-17 | 2018-02-14 | ヤマハ発動機株式会社 | Component mounting equipment |
CN104268364B (en) * | 2014-07-24 | 2018-05-08 | 太原理工大学 | A kind of method of definite coal wall sliding wall caving depth and its slip danger |
JP6432044B2 (en) * | 2015-05-18 | 2018-12-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Method for correcting measurement position of height sensor in component mounting apparatus and component mounting apparatus |
JP6432043B2 (en) * | 2015-05-18 | 2018-12-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Method for correcting measurement position of height sensor in component mounting apparatus and component mounting apparatus |
JP6524418B2 (en) * | 2016-02-04 | 2019-06-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Component mounting system and component mounting method |
CN108955533B (en) * | 2017-05-22 | 2020-06-16 | Ykk株式会社 | Height inspection device for assembling machine and assembling machine |
WO2018216132A1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | 株式会社Fuji | Measurement position determination device |
JP6928527B2 (en) * | 2017-10-03 | 2021-09-01 | ヤマハ発動機株式会社 | Height measuring device, height measuring method and board work device |
CN111630943A (en) * | 2018-01-16 | 2020-09-04 | 株式会社富士 | Working machine |
CN108931669A (en) * | 2018-04-06 | 2018-12-04 | 盐城同舟电气有限公司 | A kind of fixed device of curved surface electric instrument |
JP7061690B2 (en) * | 2018-11-21 | 2022-04-28 | 株式会社Fuji | Component mounting device |
JP7331719B2 (en) | 2020-02-05 | 2023-08-23 | 日本電気硝子株式会社 | Method for measuring shape of glass plate and method for manufacturing glass article |
CN115669253A (en) * | 2020-03-11 | 2023-01-31 | 株式会社富士 | Substrate height measuring device and substrate height measuring method |
JP2021190449A (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Component mounting device, component mounting system, component mounting method, and management device |
EP4017236A1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and installation for manufacturing assemblies with a device that can be positioned in three dimensions |
US11594441B2 (en) | 2021-04-09 | 2023-02-28 | Applied Materials, Inc. | Handling for high resistivity substrates |
WO2023144862A1 (en) * | 2022-01-25 | 2023-08-03 | 株式会社Fuji | Substrate manufacturing method and component mounting machine |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4342090A (en) * | 1980-06-27 | 1982-07-27 | International Business Machines Corp. | Batch chip placement system |
DE3038288C1 (en) * | 1980-10-10 | 1982-04-08 | Robert Bürkle GmbH & Co, 7290 Freudenstadt | Device for determining the pour point of resin laminates in the production of multilayer printed circuit boards |
US4813255A (en) * | 1986-02-21 | 1989-03-21 | Hewlett-Packard Company | System for sensing and forming objects such as leads of electronic components |
JPH0767033B2 (en) * | 1987-01-14 | 1995-07-19 | 三洋電機株式会社 | Automatic mounting device |
JPS6444100A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Hitachi Ltd | Device for mounting electronic component |
JPH0691355B2 (en) * | 1988-01-19 | 1994-11-14 | 三洋電機株式会社 | Electronic component positioning device |
JPH0448698A (en) * | 1990-06-14 | 1992-02-18 | Sony Corp | Electronic component mounting device |
JPH06104597A (en) | 1992-07-17 | 1994-04-15 | Tokico Ltd | Electronic component mounting system |
US5564183A (en) * | 1992-09-30 | 1996-10-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Producing system of printed circuit board and method therefor |
US5651176A (en) * | 1995-06-30 | 1997-07-29 | Ma Laboratories, Inc. | Vibratory feeder trays and synchronous mass production apparatus for circuit board fabrication |
JP3756580B2 (en) * | 1995-11-07 | 2006-03-15 | セイコープレシジョン株式会社 | Multilayer substrate manufacturing method and manufacturing apparatus thereof |
JP2000269692A (en) | 1999-03-16 | 2000-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for detecting warpage of substrate, and part- fitting method and device using the same |
JP2000299597A (en) | 1999-04-12 | 2000-10-24 | Sony Corp | Apparatus and method for mounting component |
JP3763747B2 (en) * | 2000-05-31 | 2006-04-05 | シャープ株式会社 | Mounting apparatus and mounting method |
US6640423B1 (en) * | 2000-07-18 | 2003-11-04 | Endwave Corporation | Apparatus and method for the placement and bonding of a die on a substrate |
JP3848299B2 (en) * | 2003-05-28 | 2006-11-22 | Tdk株式会社 | Work holding device |
JP2005343272A (en) | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Hitachi Ltd | Railway vehicle, method for fastening curtain rail, bolt, and interior material |
-
2006
- 2006-11-24 WO PCT/JP2006/323397 patent/WO2007063763A1/en active Application Filing
- 2006-11-24 CN CN2006800445367A patent/CN101317502B/en active Active
- 2006-11-24 DE DE112006003165T patent/DE112006003165T5/en not_active Withdrawn
- 2006-11-24 US US12/095,083 patent/US7809461B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-11-24 JP JP2007511553A patent/JP4185960B2/en active Active
-
2008
- 2008-05-23 KR KR1020087012300A patent/KR101268230B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101317502A (en) | 2008-12-03 |
CN101317502B (en) | 2011-02-16 |
WO2007063763A1 (en) | 2007-06-07 |
DE112006003165T5 (en) | 2008-12-24 |
KR20080070829A (en) | 2008-07-31 |
JPWO2007063763A1 (en) | 2009-05-07 |
US20090125141A1 (en) | 2009-05-14 |
US7809461B2 (en) | 2010-10-05 |
KR101268230B1 (en) | 2013-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4185960B2 (en) | Working device and working method for circuit board | |
US8020286B2 (en) | Electronic component mounting system and electronic component mounting method | |
JP5387540B2 (en) | Electronic component mounting apparatus and work execution method for electronic component mounting | |
US7657997B2 (en) | Reference position determining method | |
JP6277422B2 (en) | Component mounting method and component mounting system | |
CN108981600B (en) | Automatic adjusting device and method for online detection of warpage of PCB | |
JP2007019139A (en) | Feedback correction method and unit, part mounting method and device, and part mounting system | |
JP2002176292A (en) | Electronic part mounting device | |
WO2014033856A1 (en) | Method for correcting height of substrate for substrate working device | |
US10893639B2 (en) | Component mounting using feedback correction | |
JP6292825B2 (en) | Substrate processing equipment | |
JP4921346B2 (en) | Adsorption position correction method in component mounting apparatus | |
JP2006086515A (en) | Method of determining reference position for mounting electronic component and reference position determining device, printing method for joining material and printer, electronic component mounting method, and processing control method for mounting electronic component | |
JP6814937B2 (en) | Component mounting system and component mounting method | |
JP2007266330A (en) | Electronic component mounter and mounting method | |
WO2016075790A1 (en) | Mounter and method for inspecting suction posture of electronic component using moutner | |
JP3408584B2 (en) | Component mounting method and component mounting device | |
JP6432043B2 (en) | Method for correcting measurement position of height sensor in component mounting apparatus and component mounting apparatus | |
JP4537223B2 (en) | Electronic component mounting device | |
JP4832112B2 (en) | Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method | |
CN107926139B (en) | Component mounting machine and component mounting line | |
JPWO2017212566A1 (en) | Component mounting system | |
JP3247703B2 (en) | Printed circuit board working device and its feeding device error detecting device | |
JP4622970B2 (en) | Electronic component mounting system and electronic component mounting method | |
JP7319264B2 (en) | Control method, electronic component mounting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080812 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080908 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4185960 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912 Year of fee payment: 5 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070326 |